Перехідні процеси в транзисторному ключі.

Нехай в початковому стані транзистор знаходиться в режимі відсічки під дією вхідної запираючої напруги U_УПР=Е₁.При приході на вхід в момент часу t=t₁ перепаду відпираючої напруги U_УПР=Е₂емітерний перехід транзистора зміщується в прямому напрямку, а базовий струм стрибком досягає значення I_Б1 =S×I_БН (рисунок 2.2). Колекторний струм буде наростати за законом :

, (2.9)

де t_b= h₂₁t_a ; t_a=1/(2pf_a);

f_a - гранична частота підсилення струму в схемі „спільна база”.

За час t=t_ф1колекторний струм набуде значення

i_K(t)= I_КH =h₂₁I_БH

Отже тривалість стадії вмикання ключа :

, (2.10)

при S>>1

Тобто за час t_ф1 напруга U_ВИХ досягає значення U_KH і, починаючи з моменту часу t=t₂, транзистор буде знаходитися в режимі насичення. Струми i_б, і_Е та і_К залишаться практично незмінними і в області бази відбувається накопичення надлишкового заряду неосновних носіїв за експоненційним законом з сталою часу t_Н. Повне накопичення заряду до рівня I_б1t_Н відбудеться за час 3t_Н, після чого транзистор опиниться в стаціонарному режимі.

В момент часу t=t₃ на вхід системи подається запираюча напруга, під дією якої базовий струм стає рівним I_Б2. Процес розімкнення ключа складається зі стадії розсмоктування надлишкового заряду неосновних носіїв t_роз та стадії запирання транзистора t_ф2 .

Для стадії розсмоктування формується зміна струму і_k(t) за експоненційним законом (точки А, В, С рисунок 2.2) при цьому діє стрибок базового струму І_Б1 + І_Б2, відповідно

Для інтервалу t_роз

або

, (2.11)

де .

Тривалість t_роз визначає затримку в вимиканні транзисторного ключа. Вона зменшується при збільшенні запираючого струму I_б2та зменшенні коефіцієнта насичення S.

В момент закінчення стадії розсмоктування (t=t₄) транзистор входить в активну область і починається процес його закривання. Колекторний струм спадає за експоненційним законом зі сталою часу t_b від початкового значення I_КH.

Має місце співвідношення

або

(2.12)

Колекторна напруга змінюється від U_KH до U_ВХ-I_K0R_К. На тривалість стадій t_ф1та t_ф2впливає бар’єрна ємність колекторного переходу С_К та ємність навантаження С_Н. Для врахування їхнього впливу в формулах (2.10) та (2.12) необхідно замінити t_b на t’_b :

t’_b=t_b+R_KC_å , де C_å=h₂₁C_K+C_H.

Наведені співвідношення дозволяють вибрати режим та параметри єлєментів схеми ключа

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Біполярний транзисторний ключ.	\|	Покращення характеристик транзисторних ключів (ТК).

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.